世界生物学史之三: 显微镜及动、植物微细结构的发现 G.伽利略在1609年,根据望远镜倒视有放大物体的效应,制成一台复合显微镜,并对昆虫进行了观察。英国物理学家R.胡克于1665年用自制的复合显微镜观察软木薄片,发现有许多蜂窝状小空室并称之为细胞(cell)。这个名词一直沿用至今。这张软木显微结构图,登载于1665年英国出版的《显微图谱》上。他还对鱼鳞、蜜蜂螫针、家蚕卵、家蝇的头和足以及跳蚤等进行了精细的描绘。 意大利解剖学家M.马尔皮基开创了动物与植物的显微解剖工作。1660年他通过向蛙肺动脉注水的方法,发现有连接动脉与静脉的毛细血管,证实了W.哈维未能观察到的由毛细血管连接动、静脉的血液循环。他描述了肝脏的微细结构,舌的乳头突,大脑皮层,以及用他名字命名的肾小体和皮肤微细结构等。他对家蚕进行了显微解剖,发现同样具有复杂的微细结构。他关于家蚕的著作是无脊椎动物方面的第一本专著。他对不同的植物进行了比较研究,系统地描述了植物各部分的结构,指出单子叶植物与双子叶植物间的区别,以及虫瘿是由昆虫引起等。并且提出植物的各部分是由“小囊”(即细胞)组成的。他在植物解剖方面的许多精确绘图未能为当时的植物学家所理解,直到19世纪才被重新认识。 英国植物学家N.格鲁在显微镜下发现植物叶面有气孔,它们可使植物体内的水分蒸发并吸入空气。他发现植物的组织是由多孔的小胞(即细胞)所组成,但他经常描述的只是小胞的壁。他认识到花是植物的生殖器官,可区分为萼、花冠、雄蕊与雌蕊,并指出雌蕊、雄蕊和花粉分别相当于雌性器官和雄性器官,而且植物一般是雌雄同体的。他的著作《植物解剖》由M.马尔皮基译成拉丁文,流传了100多年后才有人做了一些重要补充。 荷兰显微镜学家 A.van列文虎克自制了许多性能优良的显微镜,最高的放大倍数达270倍。他通过大量细微的观察,解释并完善了M.马尔皮基提出的关于毛细血管系统的知识,证明动脉与静脉分别和毛细血管直接相连。他发现人和哺乳类的红细胞是无核的,而鸟类、两栖类、鱼类的红细胞是有核的;发现了人的精子,并研究了各种动物特别是鱼和蛙的受精作用;还发现了许多小的水生生物,如轮虫、水螅、纤毛虫等。还在19世纪显微镜改进之前,他首先看到并记述了细菌,实属难得。 荷兰显微镜学家J.斯瓦默丹对不同类型的昆虫发育做了许多研究。他的著作《昆虫志》、《蜉蝣的生活》中有许多出色的显微解剖图,如昆虫的神经节,气管系统等。他去世几十年后出版的《自然的圣经》是当时显微镜观察的最好著作,其中对蜜蜂内部器官、蚊子、蜻蜓发育的描述,都非常精确但由于复合显微镜的色差问题,使这方面的工作在其后的100多年内没有多大进展。
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